極薄グラファイトナノシートに埋め込まれたMoドープSnO2ナノ粒子は、リチウムイオン電池用負極材料として、高可逆容量、優れた速度、長寿命を実現している

Mo-doped SnO2 nanoparticles embedded in ultrathin graphite nanosheets as a high reversible capacity, superior rate and long cycle life anode material for lithium-ion batteries.

• Yefeng Feng
• Kaidan Wu
• Yukun Sun
• Zhiling Guo
• Jin Ke
• Xiping Huang
• Chen Bai
• Huafeng Dong
• Deping Xiong
• Miao He

抄録

リチウムイオン電池(LIB)の負極材料として、水熱とボールミルを用いて、新しい三元系Mo-SnO2-グラファイト複合材料を作製した。この複合材料では、グラファイトナノシート中にMoとSnO2ナノ粒子が均一に分散している。このユニークな構造では、MoがSnナノ粒子の凝集を抑制し、リチオ化における可逆的な変換反応を促進し、電気化学的性能を向上させることができる。その結果、Mo-SnO2-グラファイト複合体は、0.2 Ag-1で200サイクル後に1317.4 mAhg-1という高い可逆容量を実現し、初期クーロン効率(ICE)は68.77%と高く、5 Ag-1でも514.0 mAhg-1という優れた速度容量、1.0 Ag-1で950サイクル後には759.0 mAh-1という長期サイクル安定性を実現しています。優れた電気化学的性能と顔面合成により、三元系Mo-SnO2-グラファイト複合体は、リチウムイオン電池の負極材料として有望な材料となる。

A new ternary Mo-SnO2-graphite composite has been fabricated by using hydrothermal and ball milling as anode material for Lithium ion batteries (LIBs). In the composite, the Mo and SnO2 nanoparticles were uniformly distributed in graphite nanosheets. In this unique architecture, the Mo can inhibit the Sn nanoparticles aggregation, enhance the reversible conversion reaction in lithiation and improve the electrochemical performance. As a result, the Mo-SnO2-graphite composite delivers high reversible capacity of 1317.4 mAhg-1 at 0.2 Ag-1 after 200 cycles with the high initial coulombic efficiency (ICE) of 68.77%, superior rate capacity of 514.0 mAhg-1 even at 5 Ag-1 and long term cycling stability of 759.0 mAhg-1 after 950 cycles at 1.0 Ag-1. With outstanding electrochemical performance and facial synthesis, the ternary Mo-SnO2-graphite composite will be the promising anode materials for LIBs.